营口传媒中心高标清同播系统设计与建设

徐丙政

【摘要】本文简要介绍了我台高标清同播系统的设计与建设，着重阐述了系统构成和特点。

【关键词】系统构成;总控系统;分控系统;同步时钟系统;监控系统

中图分类号：TN929                    文献标识码：A                     DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2021.06..033

营口传媒中心高标清播出系统采用数字化、高清化、智能化先进技术，遵循稳定、高效、安全、实用性原则，建造架构合理、设备先进、功能完善的高标清同播的技术平台，实现完整的高标清播出业务流程。

播出系统由总控、分控、时钟同步、技术监控、信号传输等几部分组成，采用模块化设计、开放式软件架构，实现信号的灵活调度、播出、监控、管理，易于操作，便于维护，方便扩容，并能与高清非编制作网无缝连接，直接调用非编合成的素材文件播出，实现制播一体化。

1. 播控系统网络结构

播控系统网络为以太网结构，由交换机、播出文件服务器，网络管理服务器，媒体处理中心（MPC）迁移/上下变化服务器，视频服务器，播控、编单、上载、审片工作站，二级存储阵列及周边设备构成，并和制作网无缝连接，实现制播一体化。具体功能如下：

1.1 信号播出部分

硬盘播出系统核心播出服务器采用先进的磁盘管理技术保证双节点数据互备，存储无单点故障;采用双电源、双风扇设计，电源、风扇等支持热插，故障报警，方便维护，保证7×24小时连续稳定播出

播出系统由播控工作站对所有参与播出的视频服务器、切换矩阵、录像机、字幕机等的设备进行控制。播控工作站采用主备方式来保证所有频道播出控制的安全。

1.2 上载部分

设立上载机房，采用异地集中上载，上载与播出分离的方式，方便维护和调度，提高上载站的利用率。上载工作站支持多种上载方式，满足不同需求。采用MD5校验技术，保证素材上载的安全。

1.3 文件服务器（数据库）部分

基于SQL的数据库管理，方便的实现多种关键词的查询。通过记录各种源素材的重要信息，用户能快速检索，了解素材内容并提取给节目单播出。通过记录系统各种操作痕迹，方便用户播后统计和事故分析。

采用主备数據库借助NEC Cluster实现双机热备功能，可速实现自动、手动的数据库瞬时倒换服务而不影响播出系统。

1.4 编单工作站

完成系统节目单编排，审核后形成上载信息和播控单，统领上载播控工作。

1.5 存储部分

采用H3C高端存储和播出视频服务器本地文件盘存储作为近线存储及服务器在线存储体的播出架构。正常情况下，上载的素材首先迁移到近线存储磁盘阵列，再根据播出节目单策略，从近线存储磁盘阵列迁移到播出服务器，特殊情况可以手动应急处理，把急需素材迁移到播出服务器，或者由上载工作站和非编网直接迁移到播出服务器。

1.6 网络设备

交换机等网络设备冗余热备份，确保安全。

2. 总控系统

总控系统通过总控矩阵实现对信号的调度，采用画面分割器和显示大屏对原信号和目的信号进行监看，并配备泰克技术监控设备检测信号质量。调度信号包括演播室、制作机房、网络公司前端、卫星及其它外来信号。总控矩阵高标清信号兼容，异步信号通过帧同步接入矩阵。播控机房内部设备采用电缆连接，和其它机房之间采用光纤连接，以保证信号质量。总控框图如图1：

3. 分控系统

分控系统由三个高标清同播频道组成。每个频道配置切换器各2台，响度控制器2台，键混台标机2台，字幕机一台，下变换器2台，3X1倒换器2台，数字编码复用处理平台2台。分控系统设计原则如下：

A.系统使用成熟的先进的技术，满足3个高标清频道的安全优质播出任务。

B.各频道设备不共享，板卡机箱不共用。

C.各频道信号通路采用主/备通道结构，无单一溃点，主/备通道自动倒换开关进行倒换，自动倒换开关具有断电直通功能。

D.各频道需要被播控工作站控制的设备都自带完备的RS422、RS232或相应的控制口。

E.采用下变换方式实现高标清同播，下变换采用挤压方式。

F.共享垫片信号，垫片信号直接进入3*1倒换器。

G.在系统通路上设置完善的跳线排。

频道分控系统视音频示意图如图2：

由分控示意图可见，每个频道由两台切换器及通路构成主备两个信号通路，两个通路SDI高清信号经下变换后输出高清和标清信号，通过高标清3X1倒换器形成高清和标清链路，分别送到网络机房和发射台。

4. 同步系统、授时系统

同步信号发生器输出的BB信号作为播控系统的同步信号。

GPS卫星时钟接收机接受来自GPS卫星授时信号，通过时码分配器和校时网络向所有需要校时的设备提供时码校时信号。

5. 传输系统

通过光缆，采用SDI基带传输和IP流方式向有线前端传输三个频道信号，确保传输安全。其中，IP流为主路传输通道，SDI为备路通道。IP通道同时作为网络前端传输回来的CCTV1和LNTV高清节目流，用于转播信号备份。这样，不但做到了异构传输，而且节省了资源，减轻了维护量。利用高标清光端机向发射台传输两个频道信号，用于无线覆盖。

6. 监录检测报警系统

播出系统配备了4通道的高标清SDI信号检测系统，实时检测播出过程中出现的静帧、黑场以及音频静音等常见播出故障，检测结果可通过屏幕直观显现并声音报警;同时，采用低码率信号对4个频道最终播出信号以及外来转播、直播等信号进行录制，做为事后查找故障现象或节目播出情况的依据。

7. 高清制作到高清频道播出的流程

制作系统通过（1）直接输出，（2）审片输出，（3）素材生成到播出三种方式实现节目向播出系统的传输，完成播出制作网的无缝连接，使得播出系统的安全性和工作效率大大提高。流程图如图3：

8. 项目的成效

系统建成开播以来，各项指标符合设计要求，系统运行安全稳定，播出质量明显提高，标志我台高清时代的到来。目前，节目收视率大幅提高，创造了良好的社会和经济效益。